Einleitung. Klassische Methoden zur Messung von Empfindungsschwellen. Psychophysische Skalierung. Grundlagen der Psychophysik

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1 Marino Menozzi & Adrian Schwaninger Überblick Skalierungsmethoden Einleitung Klassische Methoden zur Messung von Empfindungsschwellen Überblick Skalierungsmethoden A. Schwaninger 5.1 A. Schwaninger 5.2

2 Verhältnisskalierung Verhältnisbildung (Ratio Production) Prinzip Ermittlung derjenigen Reizintensität, welche um einen bestimmten Faktor grösser oder kleiner empfunden wird als der Standardstimulus. Verhältnisskalierung Verhältnisbildung (Ratio Production) Vorgehen Mindestens 7 Standard Stimuli (Torgerson, 1958) Bruchteile (z.b. 1/2) und ihr Komplement (z.b. *2) Überprüfung der Skala Weniger Verzerrungen durch Mittelung 2x so laut halving judgments doubling judgments Standard Stimulus Vergleichs- Stimulus Methoden Grenzverfahren Herstellungsverfahren Konstanzverfahren A. Schwaninger 5.3 (Hypothetische Daten, nach Gescheider, 1997) A. Schwaninger 5.4

3 Verhältnisskalierung Verhältnisbildung (Ratio Production) 3200 Verhältnisskalierung Bsp.: Sone-Skala (Stevens, 1936) Die wahrgenommene Lautstärke entspricht nicht dem Fechnergesetz! Referenzwert (arbiträr) (Hypothetische Daten, nach Gescheider, 1997) A. Schwaninger 5.5 (Aus Stevens, 1936) A. Schwaninger 5.6

4 Verhältnisskalierung Die Dezibelskala und das Fechnergesetz Stevensgesetz Geräuschquelle mit Schalldruck P Normierter Schalldruck P N [Pa] SPL [db] Bezugsschalldruck (2*10-5 Pa) mittlere Hörschwelle bei 1000 Hz ländliche Ruhe leises Gespräch normales Gespräch 1' lauter Strassenlärm 10' lauter Industrielärm 100' Schuss, Donner 1'000' Düsentriebwerk 10'000' Stevens-Gesetz n E = k *R Schalldruckpegel [db] P 0 = 2*10 5 [Pa] P N = SPL = 20log10 P [ db] Normierter Schalldruck P N [Pa] A. Schwaninger 5.7 P P 0 N log( E ) = log( k) + n *log( R) Nach Gescheider (1997) A. Schwaninger 5.8

5 Verhältnisskalierung Verhältnisschätzung (Ratio Estimation) Prinzip Angabe über das empfundene Verhältnis jeweils zweier Reizintensitäten. Schätzen: Wieviel mal lauter? It all started from a friendly argument with a colleague who said You seem to maintain that each loudness has a number and that if someone sounded a tone I should be able to tell him the number. I replied, That s an interesting idea. Let s try it. (S.S. Stevens, 1956, p.2) Standard Stimulus Vergleichsstimulus Relevanz Überprüfung von Skalen, welche auf Verhältnisbildung (Ratio Production) beruhen. A. Schwaninger 5.9 A. Schwaninger 5.10

6 Magnitudenschätzung (Magnitude Estimation) Prinzip Direkte Einschätzung: Wie laut? Magnitudenbildung (Magnitude Production) Prinzip Einstellen: Lautheit x Vorgehen Reizintensitäten (Stevens, 1971) Reizintensitäten randomisiert oder ausbalanciert Pro Reizintensität 1-2 Einschätzungen pro VP Zentrale Tendenz über mehrere Vpn Median Geometrischer Mittelwert (Stevens, 1971) logx GeoMean= antilog N Relevanz Validierung der Magnitudenschätzung Eliminierung des Regression Bias A. Schwaninger 5.11 A. Schwaninger 5.12

7 Method of numerical magnitude balance (Hellman & Zwislocki, 1963) magnitude production magnitude estimation Regression Bias absolut kein Referenzwert Eigener Modulus relativ Referenzwert (Modulus) vorgegebener Modulus Argumente gegen die Verwendung eines Modulus: Existenz natürlicher Absolutskalen (Zwislocki & Goodman, 1980) Ein Modulus kann zu Verzerrungen führen (Hellman & Zwislocki, 1961) Absolutskalen scheinen robust zu sein (Verillo, 1983) Absolutskalen scheinen weniger starke Kontexteffekte aufzuweisen (Gescheider et al., 1992) (Nach Stevens & Guirao, 1962) A. Schwaninger 5.13 A. Schwaninger 5.14

8 Existenz von Absolutskalen Existenz von Absolutskalen (Aus Zwislocki & Goodman, 1980) (median judgments) (Aus Zwislocki & Goodman, 1980) A. Schwaninger 5.15 A. Schwaninger 5.16

9 Verzerrungen durch Modulus Absolute vs. Relative Magnitude absolute scaling = Modulus 10 (Nach Gescheider, 1997; Daten aus Hellman & Zwislocki, 1961) = Modulus 10 absolute scaling (Nach Gescheider, 1997; Daten aus Hellman & Zwislocki, 1961) A. Schwaninger 5.17 A. Schwaninger 5.18

10 Kontexteffekte Kontexteffekte Kontext Effekte: Kontrast und Assimilation Set A Set B (Aus Gescheider, 1997) Kontext Effekte: Kontrast Magnitude Estimation Absolute Magnitude Estimation (Aus Gescheider, 1997) A. Schwaninger 5.19 A. Schwaninger 5.20

11 Kontexteffekte Stimulus Range Equalizing Bias Kontexteffekte Response Bias oder Wahrnehmung? Hypothetische Daten (Nur zur Illustration) Absolute Magnitude Estimation (Aus Gescheider, 1997) (Nach Gescheider & Hughson, 1991) A. Schwaninger 5.21 A. Schwaninger 5.22

12 ist weniger anfällig auf Kontexteffekte als Verhältnisskalierung. Ungelöst ist, ob es sich bei Kontexteffekte um eine Antwortverzerrung handelt (Response Bias) oder ob der Kontext die Wahrnehmung ändert. Im letzteren Fall kann von validen Daten ausgegangen werden. Kontexteffekte Zu den Kontexteffekten bei Verhältnisund A. Schwaninger 5.23 A. Schwaninger 5.24 Ügung Vorname:... Name:... Geschlecht:... Vorgehen 1. Magnitudenschätzung in mm. 2. Magnitudenbildung: Wahrgenommene Reizintensität einzeichnen (mm). 3. Reizintensität ausmessen und eintragen (Reiz, mm). 4. Werte der Magnitudenbildung ausmessen und eintragen (mm).

13 A. Schwaninger 5.25 Ügung Vorname:... Name:... Geschlecht:... Vorgehen 1. Magnitudenschätzung in mm. 2. Magnitudenbildung: Wahrgenommene Reizintensität einzeichnen (mm). 3. Reizintensität ausmessen und eintragen (Reiz, mm). 4. Werte der Magnitudenbildung ausmessen und eintragen (mm).